Life + Chemistry

化学の講義録+大学を楽しく面白い学びの場に変える試みの記録 (北里大学・野島 高彦)

医療工学科の化学講義(1)講義方針と序論

2011年度の医療衛生学部医療工学科対象の「化学」がはじまりました.今回の出席者数は89名.

医療工学科を受け持って3年目となる今年度は,講義内容の工学的色彩を強めます.すべての回で,医療技術との連携を軸に分子の世界を見て行く方法をとります.前期は数値計算に慣れるために,計算問題演習を増やします.次元解析と単位換算,数値の取り扱いもきびしく指導します.後期は,医療技術を理解するための有機化学をテーマに講義を展開します.昨年度まで使ってきた教科書下巻を今年度は使わず*1,有機化学の領域に入ってからは,資料を配付します.

1年間の講義計画と講義方針の説明

技術者を育てる化学教育を行います.自ら学び続け,技術を向上させて行く技術者となるために必要な考え方と,知識を身につけることが目標です.

今年度も以下の3点を撲滅対象とします.

  • モルが嫌い
  • 濃度計算が嫌い
  • 有機化合物が嫌い

ほとんどの場合,こうした感覚は高校時代までの学び方に問題があるか,誤解をしているか,あるいは両方,が原因です.そのことは全30回の講義を終えたときに理解できることでしょう.そして,以下の能力をもって進級できることでしょう.

  • 分子サイズで世界を理解する
  • 医療技術の理解に化学を役立てる
  • 論理的に化学を理解する

最終成績評価の方法についても説明しました.前期試験と後期試験の点数を合わせて評価します.プラスアルファになる項目を設けますが,マイナスになることはありません.

このコースでは,通年成績評価で不合格となった者に対する救済処置は一切ありません.

講義方針は以下の記事に書いておきました.

化学とはどのような科学なのか

自然界を「物質」の視点で理解する科学が化学です.この世界がどのような材料でできているのか,それら材料はどのような性質をもっているのか,どのようなしくみになっているのか,を考えます.そしてわかったことを応用して社会を豊かにするのも化学の役割です.人工関節や人工歯をつくる材料はチタン合金やセラミックといった無機材料です.人工血管やコンタクトレンズをつくる材料は有機材料です.いずれも自然界に存在しない材料を,人間が開発して医療に役立てています.

この世界はどのような材料からくみたてられているのか

コップ一杯の米粒を半分にし,それをまた半分にし,さらに半分にし,という操作を続けると,最後には米粒1個だけが残ります.この1個が米粒としての性質をもつ最後の1個です.同じことがコップの中の水にもあてはまります.水は水の「分子」と呼ばれる小さな粒が集まったものです.この粒の直径はおよそ300 pm(ピコメートル)です.

10-nの世界

1 mの1000分の1が1 mm,その1000分の1が1 μm,その1000分の1が1 nm,さらにその1000分の1が1 pmです.ここまで小さいと身の周りのものとくらべてどのくらいの大きさなのかがイメージできません.これをわかりやすく説明しているのが以下の動画です.

D

化学で扱うのは電子,陽子,中性子までです.これらよりも小さなスケールは,少なくともこの講義では扱いません.

次回予告

教科書の第1章「物質の構造と性質」を進めます.

課題

  • 表1.2 SI基本単位を覚える
  • 表1.3 接頭語を覚える
  • 教科書の第1章を読んでおく

学習到達度確認テスト

成績評価に結びつかない高校化学理解度テストを行いました.原子量20まで+αの周期表穴埋め,水の生成をあらわす反応式,強酸の希釈にともなうpHの変化,有機化合物名称.全問正解は6名でした.

自由記入欄の声紹介

  • あいさつ
    • 1年間がんばります.
    • よろしくお願いします.
    • 1年間よろしくお願いします.
    • 1年間よろしくお願いします.
    • 1年間よろしくお願いします.
    • 1年間よろしく.
    • よろしくお願いします!
    • これからよろしくお願いします!
    • がんばります.よろしくお願いします.
    • 科学を好きになれるように頑張ります.
    • 高校で学ばなかった小さな世界をもっと知りたいと思った.
    • 苦手なのでよろしくお願いします.
    • 高2以来化学やっていません.担任の先生が化学の先生でした.
  • 苦手なところ
    • 有機化学が苦手なので頑張りたいです.
    • 無機化学が苦手です.
    • 原子番号の暗記が一番しんどいです.
    • 有機と濃度が苦手なので頑張りたい.化学はあまり好きじゃないです.
    • 濃度が嫌いなのでがんばりたいです.日常の話が楽しみです.
    • 濃度の計算が苦手なのでがんばります.
    • 高校時代,化学IIの範囲が大嫌いでした.この1年で少しでも好きになれるようにしたいです.1年間よろしくお願いします.

有機が苦手,無機が苦手,濃度が苦手,ぜんぶ揃った!

  • 不安からの出発
    • 通信高校卒業なので今まで化学を全くやって来ませんでした.時間の許す限り自分でやって行きたいと思っています.質問などに伺うかもしれないので,そのときよろしくお願いします.
    • 私は高校では全く化学を勉強してこなかったので焦っています.でも精一杯頑張るのでよろしくお願いします!
    • 本当にちゃんとついて行けるか不安です.
    • できていたはずなのに忘れていました.
    • 全く覚えていませんでした.要習もとって周りに追いつけるようにしたいです.

高校までの知識はこの化学講義を理解する助けにはなりますが,今からのスタートでも大丈夫です.化学要習と学習サポートセンター(ASC)を併せて利用することにより,十分に化学を修得できるレベルに到達します.

  • 努力宣言
    • 大変そうですが頑張ります.
    • 基礎なのでしっかりと押さえていきたいと思います.
    • 化学苦手なので頑張ります.
    • 苦手意識を持たずにやっていきたいです.
    • 将来に役立つようにきちんと勉強しようと思った.
    • 化学には苦手意識を持っているので,それを解き,積極的に参加したいです.
    • 高校までの化学と違い,暗記だけでなく理解することの大切さを知り,将来も活かしていけるようがんばろうと思う.
    • 化学はあまり得意ではないけど好きなので,がんばって得意になり将来に役立てたい.
    • 化学はあまり得意というわけではないので,この一年でしっかりきたえたいです.これからよろしくお願いします.
    • 化学はあまりできるほうではないですが,単位を落とさないようにがんばります.
    • 化学は高校のときにやっていたけど忘れているところもあるので教科書を見返すなどして授業におくれずまじめにやっていきたい.
    • 無機,有機はたぶんかなり忘れているので,ちゃんと勉強して,おもいだす.かつ,新しい知識を増やして行きたいと思います.
    • 化学についてもっと知れたらと思いました.
    • 久しぶりの化学で忘れていることも多いと思ったけど,頑張ろうと思う.
    • 正直,化学に苦手意識があるので,大学で高校までわからなかったところを含め努力しようと思った.
  • 感想全般
    • 高校の化学より楽しかったです.できたら化学を克服したいです!-
    • 先生の講義なんかおもしろいです!話し方がステキですね.
    • とても面白そうな授業だと思いました.これから頑張りたいと思います.
    • 先生は興味を誘うような口調なので,1年間楽しみです.
    • とても楽しかったです.これからよろしくお願いします.
    • 分かりやすかったです.忘れていた部分,復習しなおします!!
    • おもしろかったです!!
    • すごくわかりやすくて楽しかったです.
    • 今回の授業で化学にとても興味をもつことができました.
    • 話し方も聞き取りやすくてとてもよかったし,授業内容もわかりやすかった.
    • 良い先生だ.
    • 楽しそうな授業なので安心した.

今年度の出だしは順調.

  • その他
    • 最近は陽子線(?)というものに関心が湧いてきました.

がん治療に応用されていますね.

配布物ダウンロード

リンク

www.tnojima.net
www.tnojima.net

*1:シラバスにも教科書は上巻だけを指定してあります.